一、工程概述 (4)二、设计依据: (4)三、设计原则 (4)四、废水来源及污染物成分 (5)⒈废水的来源 (5)⒉原水污染因子及设计水量 (5)五、出水水质 (5)六、设计范围 (6)七、设计方案 (6)⒈工艺的选择及处理原理 (6)⒉工艺流程图 (7)⒊工艺流程说明 (8)八、工艺设计参数 (9)⒈含铬废水调节池 (9)⒉含氰废水调节池 (9)5.含焦铜废水反应沉淀池 (10)⒍破氰池(两格) (11)7. 破铬池(两格) (11)8. PH调节池(中和池) (12)9.混凝池(两格) (12)10.斜板沉淀池 (13)11. PH回调池(集水池) (13)13.集泥池 (14)14.污泥浓缩池 (14)15. 砂滤塔 (15)16. 活性炭吸附塔 (15)17.排放堰 (15)九、废水处理的主要构筑物和设备 (16)⒈构筑物 (16)⒉设备及材料部分 (16)十、工艺特点 (17)十一、平面布置、施工原则 (18)十二、废水处理厂高程布置 (18)十三、电气控制 (18)十四、与阀门及设备安装 (18)⒈管道安装 (18)⒉设备安装 (19)十五、二次污染防治 (19)十六、设施防腐 (19)十七、主要技术经济指标: (19)⒈能耗 (19)2.药耗: (20)3.人员配备 (20)十八、人员培训及岗位职责: (20)十九、技术服务承诺 (21)附:工程预算报表工艺流程图平面布置图一、工程概述位于深圳市宝安区沙井镇,该厂所在地区工业废水排放执行广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)二级标准。
该厂主要从事电镀生产,包括碱性镀铜、酸性镀铜、镀焦磷酸铜、镀镍、钝化镀铬、镀金和酸洗碱洗等工艺,为此在生产过程中产生了含镍、含铜、含铬、含氰化物和含酸碱等废水,致使废水中铜离子、镍离子、铬离子、氰化物和PH超标,若不加以治理直接排放,将会对受纳水体造成严重污染。
我公司受厂方委托,负责该厂废水处理工程设计、施工。
二、设计依据:⒈业主提供的基础资料:原水水量、水质⒉广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)⒊《给排水设计手册》(第二、四、六、九分册)⒋《三废处理工程技术手册》⒌《水处理工程师手册》⒍各厂家设备选型样本⒎相关电气、土建设计手册三、设计原则⒈贯彻执行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法律、法规、规范及标准。
⒉根据设计进出水质要求,所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理,确保污水处理效果,减少工程投资及日常运行费用。
⒊妥善处理处置污水处理过程中产生的污泥,避免造成二次污染。
⒋为确保工程的可靠性及有效性,提高自动化水平,降低运行费用,减少日常维护检修工作量,改善工人操作条件,本工程中所选用的设备为优良名牌设备。
⒌为保证污水处理系统正常运转,供电系统需有较高的可靠性,且污水站运行设备有足够的备用率。
⒍站区总平面布置力求在便于施工、安装和维修的前提下,使各处理构筑物尽量集中,节约用地。
使厂区环境和周围环境协调一致。
⒎站区建筑风格力求统一,简洁明快、美观大方,并与其周围景观相协调。
四、废水来源及污染物成分⒈废水的来源根据该厂提供相关资料,废水日均排放量为300吨以下,按每天工作运行16个小时计算,平均水量为18.75吨/小时。
⒉原水污染因子及设计水量根据厂方提供的有关资料及我公司对同类废水的了解,按处理的方式将该厂生产废水分为以下几大类:(1)、含氰废水: 水量约115m3/d(即6m3/h),PH=7.5,[Cu2+]≤70mg/L,[Ag+]≤30mg/L,[Au2+]≤30mg/L,[CN-]≤50mg/L;(2)、含铬废水: 水量约25m3/d(即1.5m3/h),PH=2~6,[Cr6+]≤80mg/L;3-]=5~10mg/L,(3)含焦磷酸铜废水:水量约20m3/d(即1m3/h) ,[PO4PH=7.5~8.5,[Cu2+]=10~15 mg/L;水量约m3/d(4)、含铜、镍酸碱综合废水: 水量约140m3/d(即7m3/h),PH=6~7,[Ni2+]≤100mg/L,[Cu2+]≤100mg/L;五、出水水质根据该厂所处的地理位置,废水经处理后应达到广东省地方标准(DB44/26-2001)之第二时段二级标准:六、设计范围⒈废水处理站废水处理工艺流程、工艺设备选型、工艺设备布置;⒉废水处理站的工艺设备动力配线(分配箱至工艺设备之间);⒊废水处理站的工艺管线;⒋废水处理站从调节池至处理后达标外排废水之间的处理工艺参数的制定。
七、设计方案⒈工艺的选择及处理原理⑴含铬废水(系统A)在酸性PH值为2~3条件下,将亚硫酸根将六价铬还原成三价铬,然后调PH值为8~10.5,使之生成氢氧化物沉淀,反应方程式如下:2H2Cr2O7+3H2SO4+6NaHSO3=2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+8H2OCr2(SO4)3+6NaOH=2Cr(OH)3↓+3Na2SO4破铬的废水汇入含铜镍酸碱综合废水(系统D)调节池,然后与其他废水混合,一起进行氢氧化物沉淀。
⑵含氰废水(系统B)废水在碱性条件下,次氯酸盐将氰根氧化分解为无毒的物质,其反应原理为在碱性条件下,用次氯酸钠作氧化剂,使氰根氧化成氮气、氢气和碳酸盐,反应分两步进行:①NaCN+NaClO+H2O=CNCl+2NaOHCNCl+2NaOH=NaCNO+H2O+NaCl②2NaCNO+2HOCl=2NaCl+N2↑+2CO2↑+H2↑氧化反应分两步进行:①通过PH控制系统自动控制碱的加入量,调节废水的PH值至10~11,同时通过ORP自动控制系统控制氧化剂的加入量,使废水的ORP值在300~350mV之间;②通过PH控制系统自动控制酸的加入量,调节废水的PH值为7~8,同时通过ORP自动控制系统控制氧化剂的加入量,使废水的ORP值为600-700mV。
破氰后的废水汇入到混合池中,和系统D的废水合并以进行后续处理。
⑶含焦磷酸铜废水(系统C)利用重金属硫化物的溶度积非常小的原理,在反应沉淀池中投加Na2S破络,然后通过PH控制系统自动投加石灰,调节PH值至10.5,废水中磷酸根离子与钙离子生成羟基磷酸盐,反应完全后,经过静置沉淀,上清液流入综合废水调节池,沉渣由重力排入污泥过渡池。
反应式如下:Y2++S2-=MS↓⑷含铜、镍酸碱综合废水(系统D)含镍、酸碱综合废水流入其调节池中和破铬后的废水合并,然后提升到混合池中,在混合池中和破氰后的废水合并,加入氢氧化钠调整PH值在10.5左右,然后自流到反应池中,这时镍、铬等离子形成溶度积极小的沉淀物,通过投加石灰和絮凝剂,使水中颗粒在絮凝剂的作用下加大,然后在沉淀池中利用浅层沉淀的原理加速沉淀分离,达到去除重金属的目的。
上清液经回调后到达中间水池,再通过潜水泵到砂滤罐过滤后自流到清水池,最后经排放堰达标排放。
经前处理的废水调PH=10.5左右,反应式如下:OH++OH-=H2Mn++nOH=M(OH)n↓⒉工艺流程图⑴含铬废水含铬废水含铬废水调节池破铬反应池综合废水调节池⑵含氰废水含氰废水含氰废水调节池一、二级破氰反应池综合废水调节池⑶含焦磷酸铜废水含焦磷酸铜含焦磷酸铜调节池含磷反应沉淀池综合废水调节池⑷综合废水处理铜、镍酸碱废水 综合废水调节池混合池 絮凝池混凝池 滞流槽 回调池 中间水池砂滤塔 排放堰 吸附塔⑸污泥处理工艺流程污泥浓缩池 压滤机 出水回综合废水调节池干污泥外运填埋⒊ 工艺流程说明⑴含铬废水自车间自流入含铬废水调节池,用提升泵泵入PH 调节池,搅拌调节PH 值至2~3,调整后的废水自流入破铬反应池,加入还原剂,搅拌使六价铬完全还原成三价铬,反应后的废水自流入综合废水调节池处理。
⑵含氰废水自车间自流入含氰废水调节池,用提升泵泵入破氰池1,搅拌调节PH 值至10~11,通过ORP 计在300~350mV 之间控制氧化剂次氯酸钠的加入量,废水在碱性条件下,次氯酸盐将氰根氧化分解为无毒的物质。
废水通过一次破氰后,自流到破氰池2,在PH 的控制下调PH 为7~8,ORP 值为600-700mV 。
二次破氰后的废水汇入到混合池中,和系统C 的废水合并以进行后续处理。
⑶含焦磷酸铜废水自流入其相应集水池,由泵提升至反应沉淀池。
由液位控制系统控制提升液位。
在反应沉淀池中投加Na 2S 和石灰,调节PH 值至10.5,废水中磷酸根离子与钙离子生成羟基磷酸盐,反应完全后,经过静置沉淀,上清液流入综合废水调节池,沉渣由重力排入污泥过渡池。
⑷综合废水自车间自流入综合废水处理调节池,用提升泵泵入混合池后,自流到絮凝反应池,加药搅拌,进行絮凝反应,然后自流入混凝反应池,加助凝剂搅拌,进行混凝反应,再进入斜管沉淀池进行固液分离,固液分离后的污泥去污泥浓缩池,上清液自流入PH 调节池,加药搅拌调整PH 在6~9,经回调后进入中间水池,再通过潜水泵到砂滤罐过滤后自流到清水池,最后经排放堰达标排放。
八、工艺设计参数⒈含铬废水调节池结构:钢砼防腐设计容积:23m3停留时间:13h工艺尺寸V=L⨯B⨯H=3.0m⨯2.0m⨯4.2m有效水深:3.8m主要设备⑴提升泵型号25HYF-8Q=2.5m3/h,H=10m,N=0.25KW数量:二台(一用一备)⑵液位控制器型号:MAS-Ⅱ数量:二台(一用一备)⒉含氰废水调节池结构:钢砼防腐设计容积:23m3停留时间:3.7h工艺尺寸:V=L⨯B⨯H=3.0m⨯2.0m⨯4.2m有效水深:3.8m主要设备⑴提升泵型号:40HYF-13Q=9.5m3/h,H=10m,N=0.55KW数量:二台(一用一备)⑵液位控制器型号:MAS-Ⅱ数量:二台(一用一备)⒊含焦磷酸铜废水调节池结构:钢砼防腐设计容积:23m3停留时间:13h工艺尺寸V=L⨯B⨯H=3.0m⨯2.0m⨯4.2m有效水深:3.8m主要设备⑴提升泵型号25HYF-8Q=2.5m3/h,H=10m,N=0.25KW数量:二台(一用一备)⑵液位控制器型号:MAS-Ⅱ数量:二台(一用一备)4. 含铜、镍酸碱综合废水结构:钢砼防腐设计容积:120m3停留时间:14h工艺尺寸V=L⨯B⨯H=5m⨯6.4m⨯4.2m有效水深:3.8m主要设备⑴提升泵型号:50HYF-22Q=22m3/h,H=20m,N=2.2KW数量:两台(一用一备)⑵液位控制器型号:MAS-Ⅱ数量:二台(一用一备)5.含焦铜废水反应沉淀池结构:钢砼防腐设计容积:19m3工艺尺寸:3.0m⨯1.5m⨯4.20m有效水深:3.8mHRT=18h主要设备⑴PH计型号LP3000数量:1台⑶搅拌装置共用罗茨风机气动搅拌⒍破氰池(两格)结构:钢砼防腐第一格设计容积:6m3 第二格设计容积:6m3 工艺尺寸:1.5m⨯1.5m⨯2.0m 1.5m⨯1.5m⨯2.0m有效水深:1.7m反应时间:2h主要设备⑴PH计型号:LP3000数量:2台⑵ORP控制仪型号:LP3000数量:2台⑶加药泵型号:AHA31数量:2台②型号:AHA-22数量:2台⑷搅拌装置气体搅拌7. 破铬池(两格)结构:钢砼防腐每格设计容积:6m3工艺尺寸:1.5m⨯1.5m⨯2.0m有效水深:1.7m反应时间:12h主要设备⑴PH计型号:LP3000数量:1台⑵ORP控制仪型号:LP3000数量:1台⑵加药泵型号:AHA22数量:2台8. PH调节池(中和池)结构:钢砼防腐每格设计容积:9m3工艺尺寸:3.0m⨯1.5m⨯2.0m有效水深:1.7m反应时间:25min主要设备⑴加药泵型号:AHA-32数量:1台⑵PH计型号:LP3000数量:1台⑶搅拌装置共用罗茨风机搅拌9.混凝池(两格)结构:钢砼防腐第一格设计容积:6m3 第二格设计容积:14m3 工艺尺寸:1.5m⨯1.5m⨯2.0m 1.5m⨯4.7m⨯2.0m有效水深:1.8m反应时间:25min主要设备⑴加药泵型号:AHA32数量:2台⑵机械搅拌装置型号:BJ-470电机功率:0.55KW电机转速:1500mr/min传动比:1:11数量:2台10.斜板沉淀池结构:钢砼防腐水力表面负荷:0.85m3/m2.h沉淀区工艺尺寸:V=L⨯B⨯H=8.7m⨯2.5m⨯4.2m 主要设备⑴斜板型号:B50数量:22m311. PH回调池(集水池)结构:钢砼防腐设计容积:20m3每格工艺尺寸:V=L⨯B⨯H=2.0m⨯2.5m⨯4.0m停留时间:1min主要设备⑴PH计型号:LP3000数量:1台⑵加药泵型号:AHA-31数量:1台⑶搅拌装置共用罗茨风机搅拌(4)提升泵型号:SLS50-125(I)Q=22m3/h,H= 16m,N=2.2KW数量:2台(5)液位控制器型号:MAS-Ⅱ数量:1台12. 清水池结构:钢砼防腐设计容积:45m3工艺尺寸:V=L⨯B⨯H=2.0m⨯2.5m⨯4.0m主要设备⑴反冲洗泵型号:SLS50-125(I)Q=33m3/h,H=18m,N=3.0KW数量:一台⑵液位控制器型号:MAS-Ⅱ数量:1台13.集泥池结构:钢砼防腐设计容积:20m3每格工艺尺寸:V=L⨯B⨯H=1.5m⨯1.5m⨯1m 停留时间:1.4h主要设备⑴25QW-10-15-1.5数量1台14.污泥浓缩池结构:钢砼防腐工艺规格:B⨯L×H=3.65m⨯1.75m×3.5m主要设备⑴板框压滤机型号:XMY252/630-U外框尺寸:3270mm×1050mm×1025mm过滤面积:32m2数量:1台⑵污泥压滤泵型号QBY-65Q=16m3/h扬程=50m⑶空压机V A-10015. 砂滤塔工艺尺寸:Φ⨯H=1.2⨯3.2m结构:钢制滤层面积:1.7m2滤速:20.0m/h主要设备⑴反冲水泵反冲强度:12L/m2.s型号:SLS50-125(I)Q=33m3/h,H=18m,N=3.0KW数量:1台⑵气源共用罗茨风机提供16. 活性炭吸附塔工艺尺寸:Φ⨯H=1.5⨯3.2m结构:钢制吸附层面积:1.7m2吸附速度:20.0m/h17.排放堰工艺尺寸:B⨯L⨯H=2.0m⨯0.5m⨯0.5m(规范设计) 结构:砖混主要设备⑴明渠流量计型号:AUT-50测量范围:0~50m3/h⑵巴歇尔槽材质:PP九、废水处理的主要构筑物和设备⒈构筑物⒉设备及材料部分十、工艺特点◆清浊分流、分类物化◆生化物化相结合,保证处理的稳定性◆投资省,运行费用低,操作简便十一、平面布置、施工原则◆构筑物、建筑物:包括调节池、反应池、斜管沉淀池、放流堰等,按300m3/d的规模建设。